Létezik-e élet kemotaxis nélkül ? Dr. habil. Kőhidai László 2011.

Az előadások a következő témára: "Létezik-e élet kemotaxis nélkül ? Dr. habil. Kőhidai László 2011."— Előadás másolata:

1 Létezik-e élet kemotaxis nélkül ? Dr. habil. Kőhidai László 2011.

2 Trichinella spiralis (1) + + 20 - 80 200 - 400

3 + + < Trichinella (2)

4 + ++ Trichinella (3)

5 Rovarok (1) Feromonra adott válasz: secundumokun belül Feromonra adott válasz: secundumokun belül -repülés irány -gyorsaság - mintázat (zikk-zakk) A szaglási receptorok modulálása tartós A szaglási receptorok modulálása tartós 1-2 min. - 20-95 min. 1-2 min. - 20-95 min. ipsenol, ipsdienol, cis-verbenol Széles dózishatárok Széles dózishatárok

6 Rovarok (2) Hőfüggő válasz Hőfüggő válasz 20 o C 26 o C + repülési meredekség Eltérő mozgási típusok: Eltérő mozgási típusok: schemakineziszikk-zakk tropotaxislook-leap klinotaxis

7 Rovarok (3) Svábbogár Svábbogár aggregáló feromonok aggregáló feromonok ammónia, metilamin, di-, trimetilamin 1-dimetilamino-2-metil-2-propanol 10 pM-ban hatásos (50-1000x aktívabb a többi vegyületnél) Eltérések figyelhetők meg a diffúz és a kötött Eltérések figyelhetők meg a diffúz és a kötött feromonokra adott válaszok között feromonokra adott válaszok között

8 Gamonok hatásmechanizmusa Androgamon II. Androgamon I. Ginogamon I. Ginogamon II. Koaguláció Hialuronidáz

9 A női nemi szervek kemoattraktánsokat kibocsátó részei Cervicalis mucus Cervicalis mucus Méh ürege Méh ürege Follikuláris folyadék Follikuláris folyadék Cumulus sejtek Cumulus sejtek Intakt, még meg nem termékenyített petesejt Intakt, még meg nem termékenyített petesejt

10 A follikuláris folyadék jellemzése Összetétele ciklus-függő Összetétele ciklus-függő LH LH Progeszteron (1-100  g/ml) Progeszteron (1-100  g/ml) Adrenalin (0.001 mg/mll Adrenalin (0.001 mg/mll Oxytocin (0.01 U/ml) Oxytocin (0.01 U/ml) Insulin (repellens) Insulin (repellens) Kallikrein Kallikrein Anti-thrombin III. Anti-thrombin III. = spermium receptor Atrialis natriuretikus peptid (ANP) Atrialis natriuretikus peptid (ANP) 1000 Da-os, hőstabil fehérje 1000 Da-os, hőstabil fehérje

11 Egyéb női szervezetekben termelődő És a kemotaxist befolyásoló faktorok pH pH egyes proteázok egyes proteázok resact – Ca 2+ [mM] resact – Ca 2+ [mM] speract – guanil cikláz speract – guanil cikláz vegetatív pólusból felszab. ktx. kiváltó anyag vegetatív pólusból felszab. ktx. kiváltó anyag Barna moszatok Ectocarpene 0.89 – 8.9 nmol/l hatásánál a  -elekton-eloszlás a döntő

12 Spermiumok és a kemotaxis (1) A spermium-populáció heterogén A spermium-populáció heterogén Follikuláris folyadék hatására 70 % pozitív respiratorikus választ ad respiratorikus választ ad 20 % negatív A sejtek korával is változik a válaszkészség: A sejtek korával is változik a válaszkészség: koraiérettöreg csak ezek mutatnak normális kemotaxist

13 Spermiumok és a kemotaxis (2) A Ca 2+ szerepe van: kemotaxis légzés acrosoma reakció cortocális reakció megtermékenyítésdhézió Calmodulin – NAD-kináz – exocytosis foszfatázok, foszforiláció guanil cikcláz cGMP cGMP-függő Ca 2+ csatorna cGMP-függő Ca 2+ csatorna A petesejt elérésekor Ca 2+ beáramlás

14 Spermiumok és a kemotaxis (3) Metilációs rendszer Metilációs rendszer Farok – protein karboxi-metiláz Fej – farok – MAP Foszfolipid metiláció csökkenés (min. 40%) cAMP-függő foszforiláció cAMP-függő foszforiláció Protein kináz inhibitorok gátló hatása (42 kD kináz) Protein kináz inhibitorok gátló hatása (42 kD kináz)

15 Spermiumok és a kemotaxis (4) Közös receptor-gén család a Közös receptor-gén család a szagló receptor és a spermium esetében szagló receptor és a spermium esetében Az fMLP és BOC-fMLP (10 -9 – 10 -8 M) Az fMLP és BOC-fMLP (10 -9 – 10 -8 M) kemoattraktánsként hat nem csak a leukocitákra kemoattraktánsként hat nem csak a leukocitákra DE spermiumra is. DE spermiumra is. (leukocita akkumulációt indukál a női genitális (leukocita akkumulációt indukál a női genitális traktusban) traktusban) p-nitrophenyl-glycerol (PNPG) 10 -5 M repellens p-nitrophenyl-glycerol (PNPG) 10 -5 M repellens a spermiumokra – contraceptív hatás a spermiumokra – contraceptív hatás

16 Feromonok jellemzése Egy faj egyedei között hatnak Egy faj egyedei között hatnak Hatásuk van a szexuális magatartásra Hatásuk van a szexuális magatartásra Feromon-receptorokon keresztül fejtik ki hatásukat Feromon-receptorokon keresztül fejtik ki hatásukat G-proteinhez kötött szignalizáció G-proteinhez kötött szignalizáció Hatásuk van a populáción belüli hierarchia kialakulására Hatásuk van a populáción belüli hierarchia kialakulásáraminőségieltérésekmennyiségi Kimutathatók: széklet, vizelet, verejték, egyéb váladékok Kimutathatók: széklet, vizelet, verejték, egyéb váladékok MHC-gének határozzák meg termelődésüket MHC-gének határozzák meg termelődésüket azonos H2 (ffi-nő) preferálják egymást

17 Feromonok (2) Egerek Ösztrusz-gátlás Anösztrusz Ösztrusz (5 napig érzékenyek, de párzás után már nem) párzás után már nem)

18 Idegen hím a vizeletében váltja ki a feromont Feromonok (3) Heterozigócia fokát növeli

19 Feromonok alacsonyabb rendűekben (1) 7 transzmembrán szegmens 7 transzmembrán szegmens G-proteinhez kötöttek G-proteinhez kötöttek Clathrin nehéz-lánc-függő internalizáció Clathrin nehéz-lánc-függő internalizáció Tetrahymena Attraktáns: tricosene ; imprinting + Attraktáns: tricosene ; imprinting + Repellens: bornyl acetát ; imprinting 0 Repellens: bornyl acetát ; imprinting 0 Élesztő

20 Saccharomyces cerevisiae-ben feromonok által vezérelt a: Saccharomyces cerevisiae-ben feromonok által vezérelt a: - mating nyúlványok kialakulása - nucleus migráció Élesztőben N- és O-oligoszacharidok jelenléte Élesztőben N- és O-oligoszacharidok jelenléte  -agglutinin (kitapadás) – a core régióban 80-95% O-oligoszach. 80-95% O-oligoszach. feromonok  -agglutinin-gén sejt-sejt kontaktus Feromonok alacsonyabb rendűekben (2)

21 Feromonok alacsonyabb rendűekben (3) Gombák – Allomyces macrogynus Gombák – Allomyces macrogynus Sirenin (1 pM – 1  M) gaméta H +, K +, NH 4 +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, La 3+ H +, K +, NH 4 +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, La 3+ - az ionok magukban repellensek, - kompetícióban egymás hatásást kioltják

22 Feromonok felhasználása a gyakorlatban Mesterséges megtermékenyítés Mesterséges megtermékenyítés Féregűző Féregűző Rovar-riasztó Rovar-riasztó

23 Feromonok és az ember (1) Saját szag megállapítása 75%-os biztonság Saját szag megállapítása 75%-os biztonság Ffi – Nő elkülönítés (nők jobb eredményt mutatnak) Ffi – Nő elkülönítés (nők jobb eredményt mutatnak) Csecsemők – a laktáló emlő meg / felismerése Csecsemők – a laktáló emlő meg / felismerése 2 napos0 2 hetes+ de nem differenciál 6 hetes+ anyát differenciálja Párválasztás Párválasztás

24 Feromonok Kutya kor (nap) sajátidegen 20-24 > 31-36, 66-72 ~ 52-56 hím

25 Elrejtett feromon

26 Saját – Idegen ? Férfi – Nő ? A „T-shirt” teszt